Главной загадкой моего детства были небольшие картонные карточки с рядами циферок, которые мама приносила с работы. Мы с младшим братом рисовали на них кукол и танки. И постоянно задавались вопросом, каким же образом мама на них работает? То, что эти бумажки и компакт-диск по сути дела явления одного рода когда-то стало для меня настоящим открытием!

В целом носители информации можно разделить на следующие группы:

Вид	Носитель	Емкость
Механическая память	перфокарта	45 – 80 байт
	перфолента	в зависимости от длины
Магнитная память	магнитный барабан	20 – 100 Кб
	магнитная лента	в зависимости от длины
	дискета 8 д.	0.8 – 1.6 Мб
	дискета 5 д.	0.11 – 1.2 Мб
	дискета 3,5 д.	0.72 – 2.8 Мб
Полупроводниковая память	флеш-карта	8 Мб – 64 Гб
Оптическая память	CD	640 – 800 Мб
	DVD	4.7 Гб
	BR-DVD, HD-DVD	30 – 54 Гб
	HVD	200 Гб – 3.9 Тб

Механическая память. Перфокарты и перфоленты
В тридесятом царстве, в тридевятом государстве, а точнее во Франции жил простой ткач Базиль Бушон. Еще в 1725 году его голову озарила гениальная мысль. Он пытался упростить свою работу на ткацком станке и придумал ленту с проделанными в ней отверстиями, т.е. перфоленту. В зависимости от того присутствует или нет отверстие в перфоленте, нить станка отпускалась или поднималась. Таким образом, создавался сложный запрограммированный рисунок. К тому же Базиль сообразил склеить ленту в обод, что создавало непрерывную работу станков. Несколькими годами позже Жан-Батист Фалькон, тоже ткач, в 1728 году немного усовершенствовал идею Бушона. Ленту он заменил перфорированными карточками, соединенными между собой. Карточки можно было вытаскивать и вставлять обратно, не нарушая целостности цепочки. Это способствовало легкому изменению фрагментов ткацкого рисунка. Все бы хорошо, но ткацкие станки, даже с перфокартами были полуавтоматическими. Требовали ручной подачи перфокарт. Но в 1801 году Жозеф-Мари Жаккард, сын ткача и французский изобретатель, создает первый автоматический ткацкий станок на основе перфокарт [1].

В 1822 году Чарльз Беббидж решил использовать перфокарты не для ткацких станков, а для своей аналитической машины, которая и по сей день считается первым прототипом современного компьютера. Идея Беббиджа заключалась в том, чтобы заставить два жаккаровских механизма с цепочкой карт в каждом, управлять действиями машины [2]. Эта мысль и открыла первую страницу в истории внешних компьютерных носителей информации. 1888 год стал большим толчком к развитию перфокарт. В США каждые десять лет проводится перепись населения, т.к. количество мест в сенате для каждого штата зависит от численности населения штата. Для обработки данных переписи 1880 года понадобилось 8 лет, надо было что-то менять. В 1888 году, за два года до следующей переписи, Герман Холлерит создает табулятор. Устройство, которое должно облегчить работу статистиков. Ввод информации в него осуществляется при помощи перфокарт. Холлерит получает точное число жителей США по данным переписи 1890 года уже через неделю, и патентует табулятор [3].

В 1928 году компания IBM создает формат перфокарты. Теперь она состоит из 80 столбцов и 12 строк. Каждая колонна кодирует один байт. Из 80 байт, расположенных на перфокарте, 8 – служебные, остальные используются по прямому назначению [4]. Считывание информации производилось посредством специальных электромеханических считывателей или с помощью фотоэлементов. Также применялись перфорированные бумажные ленты. Скорость обработки перфокарт до 2000 карт в минуту.

С 1935 года в СССР выпускается полный комплект перфокарточной техники. Только в 1965 году производство перфокарт свернуто. Перфокарты применялись еще несколько десятков лет. К тому же на них осталось огромное количество информации. Не известно кому и когда она может понадобиться, но пока эта информация не перенесена на другие носители [5].

Магнитная память. Телеграфон, магнитные ленты и дискеты
В 1888 году у американского инженера Оверлинга Смита рождается мысль о том, что намагничивание чего-либо может быть использовано для записи звука. Вальдемар Пульсен развивает эту идею и в 1898 год создает телеграфон. Он патентует его как аппарат для магнитной записи звука. Телеграфон состоял из медного цилиндра, обмотанного тонким проводом и электромагнита, который двигался вдоль него. Посредством намагничивания провода производилась и запись звука. В 1930-е годы появляется идея о замене проволоки лентой с напыленным на нее магнитным порошком [6].

1952 год – компания IBM впервые использует магнитную ленту в электронной вычислительной машине IBM Model 701 как внешний носитель информации. Скорость считывания – 7500 байт в секунду, а вместимость – 1,4 Мбайта. Эта лента была разработана компанией Imation [1].

1967 год – компания IBM изобретает первую дискету. Дэвид Ноубл, работавший в IBM под руководством Алана Шугарта, автора множества изобретений и основателя нескольких компаний, предложил использовать 8-дюймовый неперезаписываемый диск емкостью 80 Кбайт. Устройство показало себя отлично, но оставалась проблема сохранности поверхности. Простая и изящная идея использования пластикового конверта была предложена Шугартом. И первая дискета была готова. С 1973 года IBM стала выпускать устройство 3740 Data Entry System. Емкость дискет достигла 256 Кбайт, и появилась возможность для записи.

1975 год – с появлением персонального компьютера требования к дискетам изменились. Необходимо было, чтобы она была меньше и дешевле. Инициатива по созданию диска размером 5,25 дюйма также принадлежит Шугарту. Были и попытки замены их 3-дюймовыми дискетами, но успеха они не имели. Радикальным шагом стало появление 3,5-дюймовых дискет в жестком контейнере. Начальная емкость таких дискет была 360 Кбайт, затем 720 Кбайт и, наконец, привычные всем нам 1440 Кбайт [6].

Полупроводниковая память. Флеш-карты
Первый вариант флеш-памяти (Flash Erase EEPROM) был разработан в 1984 году компанией Toshiba. Четырьмя годами позже подобное решение информационного носителя было представлено и компанией Intel. Накопители на основе флеш-памяти называют твердотельными, т.к. они не имеют движущихся частей. Это повысило надежность флеш-памяти по сравнению с другими носителями. Стандартные рабочие перегрузки равняются 15 g, а кратковременные могут достигать 2000 g, т. е. теоретически карта должна превосходно работать при максимально возможных космических перегрузках и выдержать падения с трёхметровой высоты. Причем в таких условиях гарантируется функционирование карты до 100 лет. Стирание на этих картах происходит участками, поэтому нельзя изменить один бит или байт без перезаписи всего участка. Данные можно обнулять или в определенном минимальном размере, например, 256 или 512 байт, или полностью. Первыми флеш-накопителями были карты ATA Flash. Они изготавливались в виде PC Card со встроенным АТА контроллером.

Потом начали выходить все новые и новые стандарты флеш-карт. Такие, как Compact Flash TypeI (CF I) и Compact Flash TypeII (CF II) – выпущены в 1994 году компанией SanDisk, представляют собой модификацию PC Card.
В 1995 году SmartMedia Card (SMC) без встроенного контроллера разработаны компанией Toshiba.

1997 год - Infineon Technologies (подразделение Siemens) создает MultiMediaCard (MMC), они еще меньше, чем рассмотренные выше и весят они всего 1,5 г, поэтому и предназначены для портативных устройств.

Позже компания Panasonic (Matsushita Electronic) вместе с SanDisk и Toshiba разработали стандарт Secure Digital (SD), которые снабжены средствами защиты от незаконного копирования.

USB-flash
Sony разрабатывает стандарт Memory Stick, вставляет эти карты во все свои телефоны и фотоаппараты и ограничивает выбор пользователя, поскольку данный стандарт подходит исключительно к изделиям концерна Sony.
Потом создаются miniSD и microSD, xD-Picture Card (xD) и RS-MMC, карты становятся все меньше и дешевле, а их емкость становится все больше.

В 2001 году появляется USB-flash, эта карта состоит из защитного колпачка и собственно накопителя с USB-разъемом (внутри него размещаются одна или две микросхемы флеш-памяти и USB-контроллер).снабжены средствами защиты от незаконного копирования.

Оптическая память. Компакт-диски
В 1972 году впервые было представлено устройство, в котором информация считывалась и записывалась на прозрачный пластмассовый диск оптическим способом. Прародителями идеи стали разработчики компании Philips. Через шесть лет та же фирма создала систему цифровой оптической звукозаписи. А в 1981 году, совместно с компанией Sony, представила доработанную версию той же системы. А ее параметры стали мировым стандартом. Надо сказать, что строго определенная емкость компакт-диска неслучайна. Исполнительный директор японской компании Sony почему-то решил, что компакт-диски должны отвечать исключительно запросам любителей классической музыки. Благодаря опросу, проведенному в Японии, выяснилось, что японцы предпочитают Девятую симфонию Бетховена. Длится эта симфония 74 минуты, поэтому компакт-диск было решено создавать на 74 минуты звучания, а точнее на 74 минуты и 33 секунды. Так и был рожден стандарт Red Book.

Те же Philips и Sony сыграли ведущую роль и в разработке стандарта Yellow Book – первых цифровых компакт-дисков. Стандартный диск состоит из трех слоев: подложка из поликарбоната, на которой отштампован рельеф диска, напыленное на нее отражающее покрытие из алюминия, золота, серебра или другого сплава, и более тонкий защитный слой лака. Информационный рельеф диска состоит из спиральной дорожки, идущей от центра к краю. Информация кодируется чередованием штрихов и промежутков между ними. Считывание информации с диска происходит посредствам инфракрасного полупроводникового лазера. Там, где были нанесены штрихи, луч поглощается, там, где углублений нет – отражается. В 1986 году первые CD-ROM начали встраивать в ПК [6].

Формат DVD-RW был предложен еще в 1995 году. Он записывается красным полупроводниковым лазером. Дело в том, что чем меньше длина волны лазера, чем плотнее может быть записана информация на оптические диски. Поэтому сейчас появляются первые устройства HD-DVD и BR-DVD, которые используют фиолетовый лазер. Длина волны такого лазера, а, значит, информация записывается еще плотнее. Кроме того, 17 мая 2006 года японские исследователи NTT Basic Research Laboratories создали ультрафиолетовый полупроводниковый лазер. Так что это первый шаг к оптическим дискам емкостью до 3,9 терабайт (1024 Гб). Также готовятся к выпуску голографические оптические диски HVD, носящие информацию в объемных голограммах. А вскоре появятся и атомно-голографические диски, разрабатываемые на основе нано-технологий. Их емкость просто не укладывается в голове – это терабайты, петабайты (1024 Тб) и даже экзабайты (1024 Пб) информации! Как говорится: дальше – больше, в полном смысле слова [1].

Источники, использованные при написании статьи:

1. М. Новиков История внешних носителей информации
2. Колосветов Денис Философия компьютера. Часть 1
3. Журнал HARD и SOFT, ноябрь 2003
4. Симсон Гарфинкель "Все под контролем: частная жизнь под угрозой" (перевод на русский язык http://www.cybervlad.net/)
5. Колесников Е.А. Краткая история перфокарт
6. История и методология информатики